Хеш-код ArrayList, який містить себе як елемент

Можемо чи ми знайти hashcodeв , listякий містить себе element?

Я знаю, що це погана практика, але це запитав інтерв'юер.

Коли я запустив наступний код, він видає StackOverflowError:

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        ArrayList<ArrayList> a = new ArrayList();
        a.add(a);
        a.hashCode();
    }
}

Зараз у мене є два питання:

1. Чому існує StackOverflowError?
2. Чи можливо знайти хеш-код таким чином?

Хеш-код для відповідних Listреалізацій визначений в інтерфейсі :

Повертає значення хеш-коду для цього списку. Хеш-код списку визначається як результат наступного обчислення:

 int hashCode = 1;
 for (E e : list)
     hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Це гарантує, що list1.equals(list2)випливає, що list1.hashCode()==list2.hashCode()для будь-яких двох списків list1і list2, як того вимагає загальний договір від Object.hashCode().

Для цього не потрібно, щоб реалізація виглядала саме так (див. Як обчислити хеш-код для потоку так само, як List.hashCode () для альтернативи), але правильний хеш-код для списку, що містить сам себе, бути числом, яке x == 31 + xповинно бути true, інакше кажучи, неможливо обчислити відповідне число.

Ознайомтесь із скелетною реалізацією hashCodeметоду на AbstractListуроці.

public int hashCode() {
    int hashCode = 1;
    for (E e : this)
        hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
    return hashCode;
}

Для кожного елемента у списку це викликає hashCode. У вашому випадку список є самим собою, оскільки це єдиний елемент. Зараз цей дзвінок ніколи не закінчується. Метод називає себе рекурсивно, і рекурсія продовжує звиватися, поки не стикається з StackOverflowError. Тож ви не можете знайти hashCodeцей шлях.

Ви визначили (патологічний) список, який містить сам себе.

Чому існує StackOverflowError?

Згідно з javadocs (тобто специфікацією), хеш-код a Listвизначається функцією хеш-коду кожного з його елементів. Він говорить:

"Хеш-код списку визначений як результат такого обчислення:"

int hashCode = 1;
    for (E e : list)
         hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Отже, щоб обчислити хеш-код a, спершу обчисліть хеш-код a. Це нескінченно рекурсивно і швидко призводить до переповнення стека.

Чи можливо знайти хеш-код таким чином?

Ні. Якщо розглядати алгоритмічну специфікацію вище в математичному відношенні, хеш-код вмісту, Listякий містить себе, є не обчислюваною функцією . Неможливо обчислити його таким чином (використовуючи вищевказаний алгоритм) чи будь-яким іншим способом .

Ні, документація має відповідь

У документації структури Списку прямо зазначено:

Примітка. Хоча списки дозволяють містити себе як елементи, рекомендується вкрай обережно: методи такого рівня, як і хеш-коди, більше не визначені в такому списку.

Не можна сказати більше того - згідно зі специфікацією Java, ви не зможете обчислити хеш-код для списку, який містить сам себе; інші відповіді детально пояснюють, чому це так, але справа в тому, що це відомо і навмисно.

Відповідь Равіндри дає хороше пояснення для пункту 1. Прокоментувати питання 2:

Чи можливо знайти хеш-код таким чином?

Тут щось кругле. Принаймні один з цих 2 повинен бути помилковим у контексті цієї помилки переповнення стека:

• що хеш-код списку повинен враховувати ті його елементи
• що це нормально, щоб список був його власним елементом

Тепер, оскільки ми маємо справу з ArrayList, перша точка виправлена. Іншими словами, можливо, вам потрібна інша реалізація, щоб мати змогу осмислено обчислити хеш-код рекурсивного списку ... Можна розширити ArrayListі пропустити додавання хеш-кодів елементів, щось подібне

for (E e : this)
  if(e == this) continue; //contrived rules
  hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

Використовуючи такий клас замість ArrayList, ви могли.

З ArrayList, другий пункт неправильний. Отже, якщо інтерв'юер мав на увазі "Чи можна знайти хеш-код таким чином (зі списком масиву)?" , то відповідь ні, тому що це абсурд.

Тому що, коли ви викликаєте ту саму функцію з тієї ж функції, вона створить умову рекурсії, яка ніколи не закінчується. І щоб запобігти цій операції, JAVA повернетьсяjava.lang.StackOverflowError

Нижче наведено приклад коду, який пояснює подібний сценарій:

public class RefTest {

    public static void main(String... strings) {
        RefTest rf = new RefTest();
        rf.message(message("test"));
    }

    public static String message2(String s){
        return message(s);
    }

    public static String message(String s){
        return message2(s);
    }

}